◎汪浩

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)進(jìn)步對(duì)我國(guó)路橋工程的建設(shè)與交通運(yùn)輸也提出了更高要求，道路橋梁的設(shè)計(jì)與施工直接影響著工程質(zhì)量，影響經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。因此，建筑單位在施工過程中要減少問題的發(fā)生，保證工程質(zhì)量。由于設(shè)計(jì)與施工的不完善導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，不僅不會(huì)交通安全帶來危害，還會(huì)給施工單位的信譽(yù)口碑帶來影響，因此施工單位要探究裂縫出現(xiàn)的成因，找到相對(duì)應(yīng)的措施及時(shí)進(jìn)行解決。

一、道路橋梁設(shè)計(jì)與施工中出現(xiàn)裂縫的成因

（一）溫度變化

首先，道路橋梁施工中的混凝土自身具有熱脹冷縮的性質(zhì)，會(huì)因外界環(huán)境溫度變化而使形狀與結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，當(dāng)出現(xiàn)溫度差異較大時(shí)，混凝土?xí)驘崦浝淇s發(fā)生形變，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)裂痕。在對(duì)道路橋梁進(jìn)行施工設(shè)計(jì)之前，要提前在施工區(qū)域做好勘查調(diào)研工作，不僅要對(duì)地形進(jìn)行考察，還要考慮到周圍的環(huán)境溫度，了解明確溫度變化。

其次，如果在施工過程中出現(xiàn)溫差較大的情況時(shí)會(huì)造成混凝土發(fā)生形變，并且這種形變會(huì)受到一定的控制與約束。當(dāng)約束力達(dá)到一定峰值時(shí)應(yīng)力將會(huì)產(chǎn)生在混凝土的結(jié)構(gòu)之中，會(huì)引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化。很多施工人員認(rèn)為提前做好一定的防護(hù)措施會(huì)防止裂縫的產(chǎn)生，但是在實(shí)際操作過程中，施工人員往往忽略溫度因素，對(duì)溫度變化沒有加以很好地控制和把握，使原來的裂縫因溫度變化而使裂縫更加嚴(yán)重，最終影響施工效果。

最后，溫度裂縫與其他裂縫最主要的區(qū)別就是裂縫隨溫度變化而合攏與擴(kuò)張。當(dāng)混凝土收縮降溫時(shí)，混凝土的拉應(yīng)力超過自身抗拉強(qiáng)度，混凝土也會(huì)開裂，一般來說引起溫度變化的主要原因有以下兩方面：一是年溫差。一年四季溫度變化差異較大，對(duì)于道路橋梁的主要影響是造成縱向位移，當(dāng)結(jié)構(gòu)位移受限時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂縫，比如鋼架橋或者拱形橋等。我國(guó)年溫差主要以1月和7月作為計(jì)算幅度，再加上混凝土的蠕變，混凝土的彈性模量應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少；二是日照。當(dāng)?shù)缆窐蛄菏艿教?yáng)暴曬以后，該區(qū)域的溫度明顯高于其他時(shí)段。加上自身的約束作用，導(dǎo)致拉力較大，最終出現(xiàn)裂縫。主要原因是混凝土內(nèi)外的溫度差異導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)力。日照也是導(dǎo)致溫度裂縫的常見原因。

（二）荷載問題

首先，荷載問題是產(chǎn)生混凝土裂縫的又一主要原因，荷載問題的產(chǎn)生主要與道路橋梁的路基結(jié)構(gòu)有關(guān)。在混凝土的路基建造過程中要使用多種不同的設(shè)備，由于一些路基的強(qiáng)度較低，當(dāng)大型設(shè)備在其上方進(jìn)行施工碾壓作業(yè)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的裂縫問題，導(dǎo)致路基的質(zhì)量大大降低。此外當(dāng)?shù)缆窐蛄菏┕ね瓿梢院?，來往的大型車輛的過重荷載也會(huì)對(duì)道路橋梁產(chǎn)生一定影響，當(dāng)壓力過大超過路面的承載力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

其次，在對(duì)道路橋梁道路進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，要全面分析混凝土的受力情況，充分考慮到混凝土的應(yīng)力作用，規(guī)避混凝土裂縫的出現(xiàn)。荷載裂縫常出現(xiàn)在受剪區(qū)、受拉區(qū)以及一些振動(dòng)嚴(yán)重的部位。但是要特別注意，如果受壓區(qū)起皮或者沿著受壓方向出現(xiàn)斷裂縫，一般是道路橋梁結(jié)構(gòu)的承載力達(dá)到極限的標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞的前兆，出現(xiàn)的原因是截面的尺寸偏小。

最后，在設(shè)計(jì)階段，當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)出現(xiàn)部分漏算或者不計(jì)算；模型計(jì)算不合理；荷載少算或者漏算；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠等情況會(huì)引起直接應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。在施工階段，不合理地堆放施工材料與工具；不按照設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序；不了解結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意起吊、翻身、安裝、運(yùn)輸?shù)纫矔?huì)造成荷載裂縫的出現(xiàn)。在實(shí)際施工過程中，次應(yīng)力裂縫也是因荷載而起，是產(chǎn)生荷載裂縫的主要原因，造成次應(yīng)力裂縫出現(xiàn)的原因主要是計(jì)算水平不足，隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完善，次應(yīng)力裂縫也可以進(jìn)行合理驗(yàn)算。

（三）收縮問題

由于混凝土具有收縮性，因此收縮裂縫也是混凝土常見的一種裂縫類型，常見于道路橋梁的施工中。由于收縮裂縫不僅會(huì)影響施工質(zhì)量，還會(huì)影響工程中的其他結(jié)構(gòu)，因此要對(duì)混凝土的收縮性加以重視，防止出現(xiàn)裂縫。在道路橋梁施工過程中，施工人員在澆筑混凝土后，要等待一段時(shí)間后繼續(xù)施工，在建筑完成以后的一段時(shí)間內(nèi)，結(jié)構(gòu)中的水泥會(huì)產(chǎn)生一定的水熱反應(yīng)，這種反應(yīng)會(huì)快速讓混凝土中的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土的結(jié)構(gòu)收縮。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，由于混凝土未完全硬化，會(huì)發(fā)生塑性收縮問題。在混凝土硬化以后，由于混凝土的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致其表面水分減少，濕度降低，無(wú)法達(dá)到施工規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，而后混凝土?xí)鸩绞湛s，體積變小，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的裂縫與龜裂。

（四）材料質(zhì)量

首先，材料質(zhì)量是進(jìn)行施工的基礎(chǔ)，如果建筑材料不符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量存在問題，則會(huì)導(dǎo)致混凝的安全標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法得到保證，對(duì)道路橋梁的整體穩(wěn)定與安全也會(huì)帶來影響?；炷恋闹谱髟牧现饕撬嘁约捌渌橇?，此外還需要使用摻和劑以及其他的添加劑來提高混凝土的性能。

其次，在施工之前要嚴(yán)格檢查制造混凝土過程中需要的各種原料。拒絕因短時(shí)的效益而對(duì)材料使用降低要求，使用價(jià)格低廉質(zhì)量較差的材料。在制造混凝土?xí)r還要注意水分問題，水分過大會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。技術(shù)人員還要充分考慮材料相互之間的作用問題，合理使用添加劑，防止一些材料之間出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，造成裂縫病害。

最后，對(duì)于道路橋梁的一般施工材料來說，混凝土自身具有一定的特殊性，在對(duì)其澆筑時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些變形或者收縮現(xiàn)象，這些現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致混凝土體積收縮，當(dāng)出現(xiàn)無(wú)規(guī)律的持續(xù)體積縮小狀態(tài)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力以及拉力失去動(dòng)態(tài)平衡，再加上人為因素以及外界環(huán)境的影響，會(huì)導(dǎo)致混凝土材料出現(xiàn)位移與變形，最終形成裂縫。

二、道路橋梁設(shè)計(jì)與施工中裂縫的應(yīng)對(duì)措施

（一）優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

第一，要熟悉并了解工程地質(zhì)情況，結(jié)合地基的承載力要求加強(qiáng)對(duì)道路橋梁的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，防止因基礎(chǔ)承載力不足而造成地基下沉，出現(xiàn)裂縫情況。在選擇道路橋梁通行數(shù)量以及荷載參數(shù)時(shí)，要具有預(yù)見性，提前做好道路橋梁的荷載預(yù)測(cè)，保證在其使用壽命內(nèi)可以滿足使用需求。

第二，在路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要根據(jù)跨度、荷載等相應(yīng)參數(shù)合理設(shè)計(jì)構(gòu)件的尺寸，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。還要結(jié)合裂縫出現(xiàn)的主要原因，優(yōu)化路橋設(shè)計(jì)，對(duì)于瀝青路面要按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫，防止路面與橋面因外力作用下出現(xiàn)開裂情況，還要提升施工建材質(zhì)量，防止因路面長(zhǎng)期磨損而出現(xiàn)開裂。

第三，雖然道路橋梁工程長(zhǎng)久老化問題無(wú)法避免，可以通過合理的設(shè)計(jì)來增強(qiáng)其耐久度，能夠有效延長(zhǎng)道路橋梁的使用時(shí)間，在最大程度上降低裂縫給交通帶來的影響。在對(duì)耐久度的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)選擇，設(shè)置好各結(jié)構(gòu)之間的相互比例，還要對(duì)施工材料進(jìn)行科學(xué)篩選，借鑒之前的先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，合理對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行創(chuàng)新和調(diào)整，以保障道路橋梁的設(shè)計(jì)質(zhì)量。例如設(shè)計(jì)人員可以重點(diǎn)加大對(duì)排水孔的關(guān)注度，以確保有效提高橋梁排水孔的排水能力，來降低積水量，能夠?qū)蛄盒纬煽茖W(xué)有效的保護(hù)；還可以加強(qiáng)橋梁基層的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，利用碎石層設(shè)計(jì)過渡層，以保證水封符合半剛性的基層要求，保障積水的順利排出。

（二）裂縫修復(fù)工作

如果在施工過程中出現(xiàn)裂縫情況，施工人員要對(duì)其及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理，以減少裂縫給工程造成的不利影響。常見的裂縫修復(fù)方法主要有灌漿法與表面修補(bǔ)法，在使用灌漿法對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，要先對(duì)裂縫進(jìn)行清理，再注入特殊的修復(fù)材料。常見的修復(fù)材料主要有水泥漿以及環(huán)氧聚合物等，當(dāng)裂縫情況較為嚴(yán)重時(shí)還要用到甲基丙烯酸酯。當(dāng)采取表面修復(fù)法時(shí)，主要是將水泥漿涂抹在裂縫的表面，來對(duì)裂縫完成修補(bǔ)，這也是最常見的裂縫修復(fù)方式，能夠在很大程度上降低裂縫給工程帶來的不利影響。此外，還可以選擇嵌縫法，這種方法主要是對(duì)裂縫進(jìn)行開槽以及填充材料。這種修復(fù)方法的好處是修復(fù)結(jié)果較為整潔，不會(huì)對(duì)工程的外觀產(chǎn)生過多影響。還能夠通過加固工程結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)增加混凝土的橫截面積，以達(dá)到修補(bǔ)裂縫的目的。

（三）注重材料質(zhì)量

在正式施工之前，管理人員要對(duì)施工中使用的材料質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)比對(duì)并檢查，不僅要保證材料種類充足，還要做到質(zhì)量達(dá)標(biāo)與規(guī)格規(guī)范。在制造混凝土過程中，要嚴(yán)格控制各種材料的配置比例，注意材料配比對(duì)混凝土強(qiáng)度與質(zhì)量的影響。如果不重視材料配置比例會(huì)造成水泥的等級(jí)不夠，造成混凝土不穩(wěn)定，難以符合工程要求。水泥決定混凝土的性能，如果水泥出現(xiàn)質(zhì)量問題會(huì)造成混凝土出現(xiàn)裂縫。在混合材料的過程中還要謹(jǐn)慎使用添加劑，達(dá)到其應(yīng)有的效果，能夠更好地提升混凝土的穩(wěn)定性，以減少裂縫出現(xiàn)的可能。

橋梁施工常見的施工材料主要有沙子、石料、瀝青等。在對(duì)瀝青材料的選擇使用時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，道路橋梁表面鋪設(shè)的瀝青的粘稠度要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。道路橋梁路面通常是瀝青與碎石攪拌混合后進(jìn)行鋪設(shè)的，在選擇好合適的瀝青材料后，對(duì)所用石料的形狀、大小也有著嚴(yán)格的限制。石灰與沙子也同樣需要進(jìn)行嚴(yán)格篩選，在確保質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)后才能開始對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌，以完成對(duì)道路橋梁進(jìn)行鋪設(shè)與澆筑。相關(guān)單位還要加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量的監(jiān)督與管理，盡最大努力排除材料問題，來保障道路橋梁建設(shè)工作的有序進(jìn)行。

（四）控制施工溫度

溫度變化是引起道路橋梁表面開裂的主要原因，在對(duì)道路橋梁施工過程中要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，防止混凝土結(jié)構(gòu)因溫度變化而發(fā)生形變，最終產(chǎn)生裂縫。在施工過程中，工作人員要先對(duì)施工之前的現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)預(yù)測(cè)并明確溫度變化，以此為基礎(chǔ)對(duì)施工技藝加以優(yōu)化。在天氣炎熱時(shí)要控制好建筑混凝土?xí)r混凝土的厚度，防止因其內(nèi)部產(chǎn)生的水熱反應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間難以消散，還要控制好澆筑混凝土的速度。可以在施工現(xiàn)場(chǎng)需要的地方布置一些溫度檢測(cè)裝置，對(duì)施工溫度實(shí)時(shí)加以顯示，以方便施工人員對(duì)溫度進(jìn)行控制。在測(cè)量溫度以后還要及時(shí)做好記錄工作，如果溫度過高要對(duì)其及時(shí)進(jìn)行控制，溫度要盡量控制在25℃以內(nèi)。對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)工作也是重點(diǎn)工作內(nèi)容，通過合理有效的養(yǎng)護(hù)能夠防止混凝土出現(xiàn)開裂情況。

（五）混凝土澆筑工作

第一，分層澆筑。當(dāng)混凝土的尺寸構(gòu)件較大，澆筑的面積與厚度也較大時(shí)，如果一次澆筑成型會(huì)使混凝土的內(nèi)部熱量無(wú)法散出，混凝土表面的熱量散發(fā)較快而內(nèi)部仍然存有較多熱量，造成混凝土的內(nèi)外溫差較大，形成溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力大于混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)造成混凝土開裂，出現(xiàn)裂縫。為防止這種情況的發(fā)生可以采取分層澆筑的方法，通過橫向增設(shè)“后澆帶”來進(jìn)行澆筑。分層澆筑可以分為斜面分層、全面分層以及分段分層三種方式，在混凝土的大面積澆筑中，要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情形選擇適當(dāng)?shù)姆謱訚仓绞健?/p>

第二，進(jìn)行二次振搗，來提高混凝土的抗裂能力。二次振搗要準(zhǔn)確把握好振搗時(shí)間，二次振搗的時(shí)間選擇要結(jié)合混凝土的外加劑、坍落度以及水泥種類等參數(shù)，因此在進(jìn)行二次振搗之前要下班進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，來確定最佳的振搗時(shí)間。在確定好振搗時(shí)間以后還要結(jié)合前期的施工計(jì)劃合理安排方案，為預(yù)防質(zhì)量安全事故留出預(yù)留時(shí)間。通過二次振搗可以提高振搗的密實(shí)性，防止混凝土開裂情況。

第三，掌控出機(jī)溫度。在混凝土的原料當(dāng)中，礫石的比熱容最小、質(zhì)量占比卻最大，水與其正好相反。這兩種材料會(huì)直接影響混凝土的出機(jī)溫度，為加強(qiáng)對(duì)混凝土出機(jī)溫度的有效控制，最好方法是降低礫石的溫度。因此當(dāng)施工期溫度較高時(shí)，要做好對(duì)原材料的防護(hù)，防止陽(yáng)光直接照射，例如通過搭建帳篷以及覆蓋等方法對(duì)礫石進(jìn)行遮光處理，在有需要的情況下還可以在施工之前用涼水對(duì)礫石進(jìn)行沖洗，來控制其溫度。通過降低出機(jī)溫度，減少混凝土的水化熱情況，控制混凝土的內(nèi)外溫差，能夠有效預(yù)防混凝土的開裂情況。

第四，掌握澆筑溫度。通過控制混凝土澆筑溫度，能夠有效降低混凝土的內(nèi)外溫差，來減少溫度應(yīng)力。在澆筑混凝土階段，要依據(jù)季節(jié)變化選擇不同的建筑方案。在夏季混凝土澆筑過程中可以利使用草包將泵管包裹，同時(shí)噴灑涼水來對(duì)混凝土進(jìn)行降溫。在傳送混凝土?xí)r要選擇坡度較大，能夠?qū)⒒炷烈淮涡运偷綕仓恢玫姆绞?，減少混凝土表面的暴露時(shí)間與面積。冬季要重點(diǎn)控制澆筑混凝土的厚度，通常來講在1m 左右。為減少混凝土表面的散熱速度，可以在附近增設(shè)烤爐，來減少混凝土的內(nèi)外溫差。通過以上措施可以控制混凝土的內(nèi)外溫差，減少內(nèi)部的溫度應(yīng)力，從而減少混凝土出現(xiàn)裂縫。

（六）加強(qiáng)工藝控制

在道路橋梁材料都符合使用標(biāo)準(zhǔn)以后，還要嚴(yán)格控制具體的施工工藝，才能有效避免裂縫情況的發(fā)生。

第一，要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)施工材料攪拌工藝的控制。無(wú)論是鋪設(shè)材料或者是混凝土材料，都要經(jīng)過專業(yè)的攪拌工藝，才能充分混合各種材料。例如石料與瀝青攪拌而成的混合料中，在攪拌之前要注意以上兩種材料的投放比例，在攪拌過程中要一邊攪拌一邊加熱，還要實(shí)時(shí)控制好攪拌的溫度，如果溫度過高或過低都會(huì)影響瀝青材料與石料的混合度?；炷恋臄嚢柰瑯右刂坪酶鞣N材料的配備比，這會(huì)直接決定混凝土材料的性能。

第二，在施工材料攪拌之前要保障材料的純凈度，防止材料中摻入其他雜物。為避免滲水與荷載引發(fā)的裂縫，在配比混凝土原材料時(shí)要進(jìn)行必要的碾壓。在碾壓過程中既要保證碾壓質(zhì)量，還要保證原材料的合理強(qiáng)度。

第三，道路橋梁的碾壓工藝也是防止出現(xiàn)裂縫的重要工藝，碾壓路基要一次性完成，否則會(huì)因碾壓過多而降低路基碾壓的質(zhì)量。因此在橋梁施工時(shí)施工人員要注意橋梁之間的結(jié)合處，使該部位的夯實(shí)度與緊密度保持在同樣的范圍內(nèi)。

第四，在道路橋梁施工建設(shè)過程中，要重點(diǎn)提升施工人員的技能水平。在施工之前要結(jié)合道路橋梁的施工工藝對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，保障施工人員熟練地掌握施工技巧，提升其操作水平，重點(diǎn)強(qiáng)化施工質(zhì)量。針對(duì)施工裂縫，技術(shù)人員要加強(qiáng)施工的管理力度與質(zhì)量控制力度，在施工過程中專業(yè)負(fù)責(zé)人員要嚴(yán)格監(jiān)管施工人員的操作過程，保障施工人員按照規(guī)定進(jìn)行施工，以保障施工質(zhì)量。

三、結(jié)束語(yǔ)

裂縫是路橋建設(shè)工程中常見的病害，不僅會(huì)對(duì)工程的外觀造成一定影響，還會(huì)使工程質(zhì)量出現(xiàn)問題，造成安全隱患。裂縫出現(xiàn)的常見原因主要有溫度變化、收縮問題以及原材料質(zhì)量等。因此需要探究裂縫出現(xiàn)的各種原因，同時(shí)根據(jù)具體情況采取合理的補(bǔ)救措施，注意對(duì)施工設(shè)計(jì)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)裂縫做好修復(fù)養(yǎng)護(hù)工作，以保證工程的施工質(zhì)量與安全穩(wěn)定。